- •1. Компоновка поперечной рамы и определение нагрузок.
- •Компоновка поперечной рамы
- •С учётом унификации размеров колонн серии 1.424.1 назначаем
- •Постоянные и временные нагрузки.
- •1.2.2 Крановые нагрузки.
- •Ветровая нагрузка.
- •2. Проектирование колонны.
- •2.1 Определение расчётных комбинаций усилий и продольного армирования.
- •2.2 Расчет подкрановой консоли.
- •3. Проектирование стропильных конструкций. Безраскосная ферма.
- •3.1. Расчёт элементов нижнего пояса фермы.
- •Потери от релаксации напряжений в арматуре:
- •Потери от деформации анкеров, расположенных у натяжных устройств:
- •Момент инерции приведённого сечения:
- •Усилия от постоянной и длительной части снеговой нагрузки:
- •3.1. Расчёт элементов верхнего пояса фермы.
- •Момент инерции приведённого сечения:
- •3.3 Расчёт сжатой стойки.
- •3.4. Расчёт и конструирование опорного узла фермы.
- •4. Расчет и конструирование разрезной подкрановой балки пролетом 12м.
- •Cписок литературы
3.1. Расчёт элементов верхнего пояса фермы.
Наиболее опасным в верхнем поясе фермы будет сечение 3.
Размеры сечения и длина рассчитываемого элемента: b=240мм,h=250мм,a=a’=40мм,l=1950мм. Бетон класса В35, арматура А400.
Для сечения 3 имеем усилия от расчетных нагрузок:
N= 997,059 кН;M= 49,92 кН·м;Nl= 894,387 кН;M l= 44,78 кН·м.
Находим:
расчетную длину элемента: l0 = 0.8 ·l= 0.9 · 1,95 = 1,56 м;
расчетный эксцентриситет: е0=M /N= 49,923 · 103 / (997,159) = 50,07мм;
случайный эксцентриситет: еа h/ 30 = 8,33мм;еа l / 600 = 1,95 / 600 = 3,25 мм;еа 10 мм; принимаемеа = 10 мм.
Поскольку ео =50,07 мм > еа= 10 мм, то оставляем для расчёта е0= 50.07 мм. Так какlo/h= 1560 / 250=6,24 > 4, то расчёт прочности ведем с учётом прогиба элемента. Для этого определяем:l=1+ (M1L/M1)=1+(120.05/134.673) = 1.9 гдеM1L=Nl·(ео+h/2-а′) = 120.805 кН·м;M1=N·(ео+h/2-а′) = 134.673 кН·м.
Т.к. ео/h= 0.2 >0.15, принимаеме= 0,2.
В первом приближении возьмём μ = 0,015; =Es/Eb= 5.797, тогда
Коэффициент будет равен:= 1/(1-N/Ncr) = 1/(1-997.059/9365.06) = 1.12. Значение эксцентриситета е с учётом прогиба составит: е = ео+(ho-а′)/2 = 1.12*50.07+(210-40)/2 = 141.04 мм.
Необходимое симметричное армирование определяем согласно п.3.62[3].
Вычисляем значение: n=N/(Rbbho) = 1.01;m1=N·е/(Rbbh²o)=0.68;=а′/ho=40/210= 0.19.
По таблице 18[3] находим: R= 0.53. Посколькуn = 1.01 >R= 0.53, то относительную высоту сжатой зоны бетонанаходим, гдеs=μ*Rs/Rb= 0.18.
Тогда требуемая площадь поперечного сечения симметричной арматуры будет равна:
По расчету арматура требуется. Принимаем 3 18 А400 (As,tot= 763 мм²), при этом=(As+A′s)/(bh) = 0.03 >min= 0.01.
Выполняем расчет по наклонным сечениям. Проверяем условие: 2.5Rbtbho =2.5·1.3·240·210=163,8 кН >Qmax= 71,53 кН, т.е. условие выполняется.
Определим значение MbиQb, при с=3h0=630мм.
Mb=1,5Rbtbh²o=1.5·1.3·240·210²=20,6388 кН·м.
Qb=Mb/c=32.76kH.
Площадь приведённого сечения:
Ared = A + Astot = 240 · 210 + 5,797 ·2·763 = 59246,22 мм², где
= Es /Eb = 200 000 / 34500 = 5,797.
Статический момент приведенного сечения:
;
Момент инерции приведённого сечения:
Ired = Ib+ (Is +I’s )=337114591+5,797*(8452180,2+3198925,2) =4,05· 10 мм.
Тогда
,
Поскольку Qb>Qcrc, то принимаемQb=32.76kH. Т.к.Q>Qb, то для обеспечения прочности наклонного сечения необходима поперечная арматура. Принимаем поперечную арматуру для верхнего пояса фермы5 мм класса В500 (по условию свариваемости с продольной арматурой18 мм) и шагом 150мм.
3.3 Расчёт сжатой стойки.
Наиболее опасным в стойке фермы будет сечение 16.
Размеры сечения и длина рассчитываемого элемента: b=240мм,h=250мм,a=a’=40мм,l=1537мм. Бетон класса В35, арматура А400.
Для сечения 16 имеем усилия от расчетных нагрузок:
N= 33,98 кН;M= 33,701 кН·м;Nl= 30,48 кН;M l= 30,23 кН·м.
Находим:
расчетную длину элемента: l0 = 0.8 ·l= 0.9 · 1,537 = 1,2296 м;
расчетный эксцентриситет: е0=M /N= 991,76мм;
случайный эксцентриситет: еа h/ 30 = 8,33мм;еа l / 600 = 2,5 мм;еа 10 мм; принимаемеа = 10 мм.
Поскольку ео =991,76 мм > еа= 10 мм, то оставляем для расчёта е0= 991,76 мм. Так какlo/h= 1537 / 250=6,148 > 4, то расчёт прочности ведем с учётом прогиба элемента. Для этого определяем:l=1+ (M1L/M1)= 1.9 гдеM1L=Nl·(ео+h/2-а′) = 32,97 кН·м;M1=N·(ео+h/2-а′) = 36,76 кН·м.
Т.к. ео/h= 3,97 >0.15, принимаеме= 3,97.
В первом приближении возьмём μ = 0,015; =Es/Eb= 5.797, тогда
Коэффициент будет равен:= 1/(1-N/Ncr) =1.006. Значение эксцентриситета е с учётом прогиба составит: е = ео+(ho-а′)/2 = 1087,71 мм.
Необходимое симметричное армирование определяем согласно п.3.62[3].
Вычисляем значение: n=N/(Rbbho) = 0,034;m1=N·е/(Rbbh²o)=0.171;=а′/ho=0.16.
По таблице 18[3] находим: R= 0.53. Посколькуn = 0,034 <R= 0.53, то относительную высоту сжатой зоны бетонанаходим, гдеs=μ*Rs/Rb= 0.18.
Тогда требуемая площадь поперечного сечения симметричной арматуры будет равна:
По расчету арматура требуется. Принимаем 2 18 А400 (As,tot= 509 мм²), при этом=(As+A′s)/(bh) = 0.02 >min= 0.01.
Поперечную арматуру конструируем в соответствии с требованиями п.5.22 [2] из арматуры класса В500 диаметром 5мм, устанавливаемую с шагом s=200.